家用可遥控式地板清洁机器车说明书

目录第一章112设计背景和意义213创新点及应用2131创新点2132应用范围3第二章硬件篇321供电部分322单片机控制部分423电机驱动部分524无线控制部分625传感器检测部分726地板清洁机械结构部分8第三章软件篇831程序流程图8第四章结语928参考文献10家用可遥控式地板清洁机器车设计者邓廷阳、刘土生、谢金媚指导老师庞寿全、方琨第一章11作品内容简介家用可遥控式地板清洁机器车是围绕性价比很高的ATMEGA16芯片为主，结合CC1101无线模块和L298N电机驱动模块而设计制作，并以高效环保的锂电池推动直流减速电机为动力的推动式擦地板的机器车。打开开关后即可自动清洁地板，利用传感器和轻触开关检测避开清洁环境内的障碍物，让其避免与室内摆设发生剧烈碰撞，其遥控功能可以让清洁车打扫特定的区域，可减少不必要的工作量，真正达到“一机在手，拖地无忧”的效果。12设计背景和意义传统拖地方式是一件相当繁琐的事情，这与人们对高质量的生活追求格格不入。现在的人们追求更便捷、舒适的生活方式，而市场上缺少便宜又实用的自动打扫家庭卫生的机器，更缺少跟娱乐结合一起的自动打扫家庭卫生的机器。家用可遥控式地板清洁机器车是一款不仅能让正常人减轻家务量，让孩子在娱乐中学习做家务的能力，还能让不便于拖地板的特殊人群坐着就可以拖地板的机器车。它能够提高人们的生活质量，满足市场的需求。13创新点及应用131创新点1智能清洁地板。轻轻按下电源开关，地板清洁机器车可根据芯片（工作模式一）的指令自动清洁地板，摆脱传统人工拖地的辛劳，更摆脱传统人工拖地的耗时。因为这不必时时照看地板清洁机器车，按下开关后可以利用它清洁地板的时间去做别的更重要的事情。2可遥控式，提高机器工作效率，减少能力损耗。若想更加快速清洁地板，可以选择遥控工作模式。通过遥控器在100米范围内让地板清洁机器车按照我们的意愿清洁地板，前、后、左、右、转弯都十分灵活方便。避免自身可能会重复清洁一个地方的不足，减少能源的消耗。3既是大人得力的工具，更是孩子满意的玩具。市场上的可遥控玩具车功能比较单一，只能满足小孩子的玩乐心理，而地板清洁机器车多加的功能不仅能满足小孩子的玩乐心理，还能让小孩子帮助父母做家务，让他们在玩的同时也学会如何做家务。4帮助特殊人群解决生活难题。特殊人群如瘫痪，传统的地板清洁方式对他们来说很是困难，有了这款地板清洁机器车，可以很好地帮助他们完成这对他们来说是很难的工作，使他们更具成就感，积极面对人生。132应用范围1，家庭等室内地板清洁；2，小孩子的高级益智玩具。第二章硬件篇该作品由供电部分、单片机控制部分、电机驱动部分、无线遥控控制部分、传感器检测部分、地板清洁机械结构部分等组成。21供电部分采用输出为12V的大容量锂离子可充电电池供电，即高效率，又环保。用5V稳压管三端稳压块L7805CV给工作电压为5V的ATMEGA16单片机供电，电机的工作电压也为12V可直接供电。电路图如下22单片机控制部分采用ATMEGA16芯片，利用其本身具有的特点即具有16K字节的系统内可编程FLASH具有同时读写的能力，即RWW，512字节EEPROM，1K字节SRAM，32个通用I/O口线，32个通用工作寄存器，用于边界扫描的JTAG接口，支持片内调试与编程，三个具有比较模式的灵活的定时器/计数器T/C,片内/外中断，可编程串行USART，有起始条件检测器的通用串行接口，8路10位具有可选差分输入级可编程增益TQFP封装的ADC，具有片内振荡器的可编程看门狗定时器，一个SPI串行端口，以及六个可以通过软件进行选择的省电模式。该芯片的这些丰富的片内资源和I/O端口，和它的工作稳定，可编程下载程序，方便修改和调试电路的工作状态等等的优点，使我们选择采用该芯片。在编写的程序中，我们应用扫描I/O端口的方式。当单片机扫描到外部信号时，自动进行相应的处理。我们采用单片机系统原理图23电机驱动部分采用SGS公司生产的内部具有两个桥式电路的L298芯片（图1）。L298芯片是驱动二相和四相步进电机的专用芯片，我们利用它内部的桥式电路来驱动12V，150MA工作的直流电机。其优点有，每一组PWM波控制一个电机速度，另外两个I/O口控制电机正反转，控制较为简单，电路也很简单。详细电路图见图二。24无线控制部分遥控器采用CC1101无线专用收发模块（现成模块）。该模块的接收距离在300到500米，信号稳定，抗干扰能力强，许多重要遥控场合均可采用此模块。由此，我们选择了该模块。但是，在我们的实际应用中，接收距离只能在100米内。发射部分（见下图）用ATMEGA8L单片机来控制按键进而控制发送的信号。这使得遥控器小巧而又方便。按键K为开关按键。按键1,2,3,4分别表示工作模式一（智能模式），模式二（遥控模式），模式三（加强模式）和停止。按键A，B，C，D，分别表示工作模式二下的前进，左转，右转，后退。信号接收部分是用ATMEG16单片机来检测是否收到信号，并按指令进行工作。接收天线装于地板清洁车的前方，见图中BA。25传感器检测部分前面下方采用轻触开关，当清洁车轻触到低层障碍物时，自动后退转弯，再前进。用硬质薄片贴于轻触开关使轻触开关（K_1、K_2和K_3；K_4、K_5和K_6）相连在一起，以解决触碰时存在死角的问题。（见上图）前面上方采用两只漫反射式的红外传感器（AA和AB）分置于清洁车两边，使其对障碍物的探测作出更为准确的判别和及时反应。26地板清洁机械结构部分市场上普通方形拖把的一部分。其特点是平面拖地使地板清洁更为彻底干净，且其两侧的不锈钢夹片可掰开，这样拖地的抹布就可拆换洗，十分的方便实用。第三章软件篇31程序流程图本作品软件设置流程图如下第四章结语我们这次设计作品的这段时间，经历了许多困难，很苦很累，但我们还是坚持了下来。在此，我们要感谢学院领导和老师的大力支持和关心,让我们在最困难最迷茫的时侯，给我们找回了信心和勇气。在这次大赛中，我们也学到了许多东西，即找到解决问题的方法，更认识到具有团队合作精神的重要。同时，这次大赛使得我们发现问题和动手解决问题的能力得到提高。28参考文献1、江力单片机原理与应用技术清华大学出版社200